[发明专利]内燃发动机空燃比控制设备和方法

权利要求书

1.一种内燃发动机空燃比控制设备，包括：

排气净化催化剂单元，其设置在内燃发动机的排气通道中，并且具有当流入所述排气净化催化剂单元中的排气中的氧浓度过高时储存排气中的氧并且当排气中的氧浓度过低时释放储存在所述排气净化催化剂单元中的氧的储氧能力；

进气量检测器，其检测吸入所述内燃发动机中的进气量；

线性空燃比传感器，其设置在所述排气净化催化剂单元上游并且具有与排气的空燃比基本成比例的输出特性；

氧传感器，其设置在所述排气净化催化剂单元下游并检测排气的空燃比是浓还是稀；

目标空燃比控制器，其基于所述进气量检测器的输出和所述氧传感器的输出来执行流入所述排气净化催化剂单元中的排气的目标空燃比的反馈控制；以及

燃料喷射量控制器，其基于所述线性空燃比传感器的输出执行燃料喷射量的反馈控制，使得流入所述排气净化催化剂单元中的排气的空燃比等于所述目标空燃比，其中

所述目标空燃比控制器实施第一目标空燃比反馈控制模式，使得即使所述进气量改变，每单位时间对所述排气净化催化剂单元中的氧的量的校正量也维持在恒定水平，在所述第一目标空燃比反馈控制模式中，至少通过比例-积分控制来控制所述目标空燃比，

将用于所述第一目标空燃比反馈控制模式的所述比例-积分控制的比例校正项乘以第一校正系数，所述进气量越大则使所述第一校正系数越小；

将用于所述第一目标空燃比反馈控制模式的所述比例-积分控制的积分校正项乘以第二校正系数，所述进气量越大则使所述第二校正系数越大；并且

当所述进气量小于预定量并且由所述氧传感器检测到的空燃比为浓时，所述目标空燃比控制器控制所述目标空燃比以便抑制所述排气净化催化剂单元中的气氛的空燃比的增加。

2.如权利要求1所述的内燃发动机空燃比控制设备，其特征在于：

如果所述进气量小于所述预定量并且由所述氧传感器检测到的空燃比为浓，则所述目标空燃比控制器中止所述第一目标空燃比反馈控制模式并实施第二目标空燃比反馈控制模式，在所述第二目标空燃比反馈控制模式中，至少通过比例-积分控制来控制所述目标空燃比；

将用于所述第二目标空燃比反馈控制模式的所述比例-积分控制的比例校正项乘以所述第一校正系数并乘以按照所述进气量设定的第三校正系数以便减少储存在所述排气净化催化剂单元中的氧的量的每单位时间校正量；以及

将用于所述第二目标空燃比反馈控制的所述比例-积分控制的所述积分校正项乘以所述第二校正系数。

3.如权利要求2所述的内燃发动机空燃比控制设备，其特征在于进一步包括：

储氧能力检测器，其检测所述排气净化催化剂单元的最大储氧能力；以及

氧量检测器，其检测储存在所述排气净化催化剂单元中的氧的量，其中

在判定所述进气量小于所述预定量并且由所述氧传感器检测到的空燃比为浓之后判定中止所述第一目标空燃比反馈控制模式并开始所述第二目标空燃比反馈控制模式的时间时，所述目标空燃比控制器参考储存在所述排气净化催化剂单元中的氧的量与所述排气净化催化剂单元的最大储氧能力的比率。

4.如权利要求2或3所述的内燃发动机空燃比控制设备，其特征在于：

在所述第一目标空燃比反馈控制模式中执行通过比例-积分-微分控制来控制所述目标空燃比的目标空燃比反馈控制；

将用于所述比例-积分-微分控制的比例校正项和微分校正项分别乘以所述第一校正系数；以及

将用于所述比例-积分-微分控制的积分校正项乘以所述第二校正系数。

5.如权利要求4所述的内燃发动机空燃比控制设备，其特征在于：

在所述第二目标空燃比反馈控制模式中执行通过比例-积分-微分控制来控制所述目标空燃比的目标空燃比反馈控制；

将用于所述第二目标空燃比反馈控制模式的所述比例-积分-微分控制的比例校正项乘以所述第一校正系数并乘以所述第三校正系数；

将用于所述第二目标空燃比反馈控制模式的所述比例-积分-微分控制的微分校正项乘以所述第一校正系数；以及

将用于所述第二目标空燃比反馈控制模式的所述比例-积分-微分控制的积分校正项乘以所述第二校正系数。